Способ отопления печи Советский патент 1988 года по МПК C21D11/00 C21D1/52 

Изобретение относится к способам отопления печей косвенного и прямого радиационного нагрева материала и может быть использовано на заводах металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности

Цель изобретения - повьшениё рав номерности нагрева за счет регулирования формы факела,

Повышение равномерности, как следствие, позволит улучшить качество обрабатываемого материала, снизить удельные расходы топлива и увеличить производительность

Способ реализуется следующим образом.

Горящую топливовоздушную смесь (факел) подают из газогорелочных

устройств, установленных в кладке печи настильно на излучающую поверхность кладки (случай косвенного направленного радиационного режима теплообмена) или настильно на поверх- ность материала, например, ванны расплава в стекловаренных печак (случай прямого, направленного радиационного режима теплообмена). Геометрию факела изменяют за определенный период вре- мени, варьируя дальнобойностью факела и угол его раскрытия на плоскости, В качестве управляющих воздейстрий на факел выбрана крутка потока и подача газообразного топлива радиальными и аксиальными.струйками в воз- душный поток.

Степень крутки характеризуется параметром крутки на срезе сопла горелки n ndo/dk,i где п - KOHCiipyKTipB„ dj,()

ныи параметр крутки равный -«.---ь- , а. D

do - диаметр среза сопла горелки; d - диаметр цилиндрической камеры

(

горелки; а и b - соответственно мень- ший и больший размеры прямоугольного воздушного патрубка горелки варьируется в пределах от 0,5 до 2,9, При ndp/d 0,5 крутка у потока малоинтен- (сивна, и факел распространяется практически как прямоточный. Такой факел имеет значительную дальнобойность, редко применяется в печах при боковой установке горелок, поскольку приводит к разрушению огнеупорного материала противоположной стены печи При iid /d 2,9 геометрия факела практически не меняется, но резко увеличиваются энергетические затраты на пре

10

5

20

js WQ 35

40

.

дс

50

55

одоление возрастанщих гидравлических сопротивлений горелки.

Подавая полное (общее) количество топлива только аксиальными струями и поток воздуха с nd,/dn 0,5, фор- Зетруют факел с наибольшей дальнобойнр-, стью и наименьшим-углом раскрытия на плоскости, а при подаче всего количества топлива только радиальньми ст руяш j в наиболее закрученный поток воздуха ( 2,9) формируют факел с наименьшей дальнобойностью и иаиболь- шим углом раскрытия на плоскости Переход мелзду этими предельными режимами за определенный интервал времени осуществляется пропорционально, меняя крутку и перераспределяя топливо по линейному закону, при этом общий расход топлива на горелку поддерживают постоянным,

На фиг. 1 представлен узел установки вихревой горелки на боковой стене под сводом печи; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Г; на фиг. 3 - форма факела, например на поверхности свода при данном способе регулирования .

Вихревая горелка обеспечивает отопление свода печи и реализацию косвенного направленного радиационного режима теплообмена. Горелка состоит из цилиндрической камеры 1, тангенциального воздушного патрубка 2, в котором установлен шибер 3 для регулирования интенсивности крутки воздушного потока. Коллектор для подачи газообразного топлива 4 представляет собой две коаксиальные трубки, одна из которых меньшего диаметра и расположена внутри другой. Внутренняя трубка снабжена аксиальным отверстием 5, внепшяя - несколькими радиальными отверстиями 6 для истечения топлива в закрученный поток воздуха.

Настильный закрученный факел за выбранньй интервал времени меняет форму от вытянутого с малым углом раскрытия на плоскости (I-II) до короткого с большим углом раскрытия (III-IV).(V), определяет факел в середине временного интервала варьи1 т/г, т Oi.5 + 2.9 рования, когда п 1,7(0,,

а аксиально и радиально подается по 50% топлива одновременно.

Способ позволяет при реализации его в печах с предельными радиационными режимами теплообмена отапливать

омьшаемую поверхность более равномерно как по длине факела так и по его ширине. Это объясняется тем, что факел, меняя свою геометрию на поверхности, за определенньй интервал времени обеспечивает периодическое перемещение зоны наибольших температур ;по длине и ширине отапливаемой поверхности. Более равномерный нагрев поверхностей позволит улучшить качество обрабатьшаемых изделий и интенсифицировать теплообмен в печи. Формула изобретения

1. Способ отопления печи, преимущественно с направленными радиационными режимами теплообмена, включающий подачу газообразного топлива и воздуха, смешивание их, изменение скорости смешивания топлива с окислителем путем подачи в закрученньй поток воздуха аксиальных или радиальных струй топлива, и факельное сжигание в печи, отличающий- с я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева за счет регулирования формы факела, изменение степени крутки воздушного потока производят периодически в диапазоне 0,5- 2,9, при минимальной степени крутки

д подачу топлива осуществляют аксиальными струями, а при максимальной степени крутки - радиальными струями, причем изменение скорости смешивания газообразного топлива с окисли5 телем производят пропорционально

степени крутки воздушного потока при постоянном общем расходе топлива.

2. Способ по п. 1, отлича ю- щ и и с я тем, что расход топлива,

0 подаваемого аксиальными струями, изменяют обратно пропорционально расходу топлива, подаваемого радиальны- :ми струями.

Изобретение относится к способам отопления печей косвенного и прямого направленного радиационного нагрева и может быть использовано на заводах металлургической,, машиностроительной и других отраслей промышленности. Цепь изобретения - повышение.равномерности нагрева изделия за счет регулирования формы факела в печи. Регулирование формы факела ос тцествля- ют путе: . изменении скорости смешения газообразного топлива и воздуха. Газообразное топливо подают в закрученный Боздушньй поток степень крутки которого периодически варьируется в диапазоне 0,5-2,9, аксиальными и радиальными струями пропорционально степени крутки воздушного пото ка. При минимальной степени крутки газ подают аксиальными струями, при максимальной стейени крутки - радиальными струями причем при постоянном расходе топлива на горение расход топлива подаваемого аксиальньми струями изменяют обратно пропорционально расходу топлива, подаваемого раднальньми струями. 1 3.п, ф-лы. 3 ил. с (

cpae.i

/I /}

фа.2